分子动力学模拟超分子聚合物在纳米封闭体内用于增强石油回收
Shideng Yuan1, Anqi Guo1, Heng Zhang1
1Key Lab of Colloid and Interface Chemistry, Shandong University, Jinan 250100, Shandong, P. R. China.
ACS applied materials & interfaces
|January 19, 2024
概括
超分子聚合物通过宿主-客人相互作用进行自我组装,以增强石油回收 (EOR). 这些聚合物在纳米封闭中表现出自我愈合和改变的动态,这对于低透性水库至关重要.
科学领域:
- 聚合物科学 聚合物科学
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 石油工程是石油工程中的一个.
背景情况:
- 超分子聚合物显示出增强石油回收 (EOR) 的前景.
- 目前的方法难以分析纳米环境中的快速分子运动.
- 超分子聚合物在纳米封闭中的运输机制仍然不清楚.
研究的目的:
- 为了研究β-cyclodextrin (β-CD) 和阿达曼坦 (ADA) 修饰的超分子聚合物 (p-AA-β-CD-ADA) 的自我组装机制.
- 为了探索p-AA-β-CD-ADA在外力下的纳米限制中的转位动态.
- 为了了解这些聚合物的分子级别的行为,这些聚合物用于EOR应用.
主要方法:
- 利用分子动力学模拟来模拟超分子聚合物的行为.
- 使用"节点-钢筋-水泥"交互模型分析了自组装过程.
- 在模拟的纳米孔喉中研究了聚合物动力学和解离/重组.
主要成果:
- β-CD 和 ADA 形成宿主-客座节点,定义了超分子聚合物结构.
- 带有密集的水合物层的纳米级孔喉限制了聚合物的流动性并改变了动力学.
- 主机与客人的相互作用在毛孔喉中暂时分离,但在退出时自我愈合.
结论:
- 这项研究阐明了超分子聚合物组装和在纳米封闭中运输的分子机制.
- 超分子聚合物表现出自我愈合的能力,这对于导航复杂的多孔介质至关重要.
- 这些发现为设计用于低透性水库中EOR的先进聚合物提供了洞察力.
